Bell inequality violation detection with flavor entanglement of B meson pairs in LHC-ATLAS Run-3

二つのB中間子が生成し、終状態に二つのミューオンを含む事象の観測を行うため、データの事象選別にミューオントリガーを用いる。ミューオントリガーは、ミューオンの横運動量に閾値を設けて事象選別を行う。本研究で観測する事象で生成されるミューオンは運動量が低いものが多いため、低運動量のミューオンが存在する事象をより多くデータ取得に用いるために事象選別能力の高い新たなミューオントリガーを開発した。高い飛跡分解能をもつ新検出器の情報を用いたより詳細な横運動量計算を行い、15種類へ増設した横運動量閾値による新たな事象選別アルゴリズムの開発を行い、新たなエレクトロニクスのFPGAにファームウェアで実装した。今年度は主に欧州原子核研究機構でエキスパートと議論しながら、この新アルゴリズムの開発・実装を行った。また、LHC加速器は2022年7月初めよりビーム衝突を開始した。ビームコミッショニング期間中に開発したトリガーの実装を行い、周回ビームや宇宙線などを用いて、一連のシステムの動作検証・性能評価を行った。ビーム衝突開始以降は、衝突データによる性能評価を細やかに行い、高効率のデータ収集を行った。性能評価の結果、新たなミューオントリガーの導入により、低運動量のミューオンの取得効率を5-10%向上させることが確認できた。これにより、本研究の解析のアクセプタンスは約25%向上する。さらに、現地にて細やかにトリガー効率を監視し、異常が見られたら現地で即座に修正することで高い効率を実現することができた。

二つのB中間子が生成し、終状態に二つのミューオンを含む事象の観測を行うため、データの事象選別にミューオントリガーを用いる。ミューオントリガーは、ミューオンの横運動量に閾値を設けて事象選別を行う。本研究で観測する事象で生成されるミューオンは運動量が低いものが多いため、低運動量のミューオンが存在する事象をより多くデータ取得に用いるために事象選別能力の高い新たなミューオントリガーを開発した。高い飛跡分解能をもつ新検出器の情報を用いたより詳細な横運動量計算を行い、15種類へ増設した横運動量閾値による新たな事象選別アルゴリズムの開発を行い、新たなエレクトロニクスのFPGAにファームウェアで実装した。今年度は主に欧州原子核研究機構でエキスパートと議論しながら、この新アルゴリズムの開発・実装を行った。また、LHC加速器は2022年7月初めよりビーム衝突を開始した。ビームコミッショニング期間中に開発したトリガーの実装を行い、周回ビームや宇宙線などを用いて、一連のシステムの動作検証・性能評価を行った。ビーム衝突開始以降は、衝突データによる性能評価を細やかに行い、高効率のデータ収集を行った。性能評価の結果、新たなミューオントリガーの導入により、低運動量のミューオンの取得効率を5-10%向上させることが確認できた。これにより、本研究の解析のアクセプタンスは約25%向上する。さらに、現地にて細やかにトリガー効率を監視し、異常が見られたら現地で即座に修正することで高い効率を実現することができた。